镁合金真空低压消失模铸造影响因素及充型能力的研究

介绍了一种新的真空低压消失模铸造工艺,分析了该工艺的工作原理和影响因素,并采用窗体及电机壳体模样测试了AZ91D镁合金在该工艺条件下的充型能力。研究表明：充型气体的气压与流量、泡沫模样的密度与裂解特性、涂层厚度及透气性、浇注温度、真空度等是镁合金真空低压消失模铸造过程中的主要影响因素。窗体和电机壳体成功浇注试验证明了真空低压消失模铸造新工艺大大提高了镁合金的充型能力,消除了重力下消失模铸造镁合金充型能力差、易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征。研究表明：真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响；在低充型速度和低真空度的条件下，液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动，如充型速度加快金属液流动前沿拱形形貌更加突出。而真空度增加会出现明显的“附壁效应”；与重力消失模铸造比较，真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现“同时凝固”特征；由于快速充型、压力下凝固，镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度（σh=180．8MPa）、屈服强度（σ0.2=113．2MPa）、伸长率（δ=4．4％），高于重力消失模铸造、树脂砂空型铸造的铸态性能，达到了金属型铸造的铸态性能，经热处理达到了压铸镁合金的性能范围。浇注实践表明，真空低压消失模铸造对液态镁合金，具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能，可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件，是一种极有潜力和优势的镁（铝）合金精密铸造技术。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

详细介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征.试验研究表明真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响;在低充型速度和低真空度的条件下,液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动,如充型速度加快,金属液流动前沿拱形形貌更加突出,而真空度增加会出现明显的"附壁效应";与重力消失模铸造比较,真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现"同时凝固"特征;由于快速充型、压力下凝固,镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度(σb=180.8MPa)、屈服强度(σ0.2=113.2 MPa)、伸长率(δ=4.4%),高于重力消失模铸造、树脂砂真空型铸造的铸态性能,达到了金属型铸造的铸态性能,经热处理达到了压力铸造镁合金的性能范围.浇注实践表明,真空低压消失模铸造对液态镁合金,具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能,可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件.     

镁合金消失模铸造的研究现状及发展

针对镁合金消失模铸造的特点综述了镁合金消失模铸造用泡沫材料、消失模制备方法、消失模铸造镁合金充型特性、消失模铸造镁合金铸件的热处理及抗腐蚀性能等研究概况，分析了镁合金消失模铸造有待于进一步解决的问题，提出消失模铸造下一步的研究方向。     

可控气压下镁合金消失模铸造工艺参数的研究

研究了模样密度、涂层厚度、浇注温度、真空度等工艺参数对可控气压下镁合金消失模铸造时液态金属的充填形态和充型速度的影响,以及充型速度与充型形态之间的关系.结果表明:在可控气压下镁合金消失模铸造过程中,液态镁合金呈拱形平稳向前推进,并随着泡沫模样密度的降低、涂层厚度的减小、浇注温度和真空度的提高,充型速度提高.各因素对充型速度的影响效果由大到小的顺序是:泡沫模样密度→涂层厚度→浇注温度→真空度.通过分析实验数据,建立了可控气压下镁合金消失模铸造的充型速度的非线性数学模型.     

镁合金消失模铸造的研究现状及发展

针对镁合金消失模铸造的特点综述了镁合金消失模铸造用泡沫材料、消失模制备方法、消失模铸造镁合金充型特性、消失模铸造镁合金铸件的热处理及抗腐蚀性能等研究概况,分析了镁合金消失模铸造有待于进一步解决的问题,提出消失模铸造下一步的研究方向。     

工艺因素对镁合金消失模铸造平均充型速度的影响

消失模铸造的充型过程对于获得健全铸件至关重要，研究工艺参数对镁合金消失模铸造充型速度的影响，对于工艺参数的优化和铸件质量的提高具有非常重要的理论和实用价值。以AZ91D镁合金为研究对象，系统研究了浇注温度、模样密度、真空度、直浇道高度对镁合金消失模铸造充型速度的影响。研究结果表明：在研究的工艺因素中，以真空度对充型速度的影响最为显著，其次是模样密度和浇铸温度，直浇道高度的影响相对较小。其中随着真空度的增加，平均充型速度基本呈线性增大；随着模样密度的增加，平均充型速度减小；随着直浇道高度增加，充型速度呈增加趋势；随浇铸温度升高，平均充型速度开始增加，然后逐渐降低。     

镁合金反重力消失模铸造临界阻流面积的研究

通过4组试验研究了不同阻流面积情况下镁合金充型速度的变化规律，探讨可控气压下镁合金消失模铸造临界阻流面积大小及其与模样尺寸的关系。试验结果表明，可控气压下镁合金消失模铸造存在一个临界阻流面积，且液态镁合金在压缩气体和真空度的双重作用下，充型速度较快，临界阻流面积大于重力消失模铸造临界阻流面积，且随着铸件模数的增大而增大。     

镁合金消失模铸造成形技术的研究现状及进展

消失模铸造成形技术作为镁合金一项有发展前途的铸造新技术,其开发成功对于推动镁合金的广泛应用具有重要的意义.本文综述了近年来国内外针对镁合金消失模铸造成形技术在充型过程、组织和性能控制等方面的研究概况,并重点分析了工艺因素对充型过程的影响,指出了该技术目前还存在的问题,并对其今后的研究方向进行了展望.     

镁合金真空低压消失模铸造流动性的研究

真空低压消失模铸造是一项新材料与新工艺相结合的新技术,具有充型平稳、尺寸精确、压力下凝固等技术优势。着重研究镁合金真空低压消失模铸造的流动性及其与主要工艺参数的关系,探讨了真空低压消失模铸造镁合金的流动性,分析了浇注温度、涂层厚度和充气流量对镁合金流动性的影响,并进行工艺优化。研究结果表明,镁合金真空低压消失模铸造的流动性显著提高,且随着充气流量的升高和涂层厚度的降低而提高,其最佳工艺参数为:充气流量3~5m3/h,浇注温度750~780℃,涂层厚度0.3~0.5mm,泡沫材料密度为0.16mg/cm3,真空度应控制在0.03MPa以下。     

铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数研究

研究了铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数与铸件充型能力、内部质量的关系。结果表明,铸件的充型能力与浇注温度、充气流量、真空度、充气压力成正比;相比真空度和充气压力,充气流量与浇注温度对铸件充型能力的影响更为显著。工艺参数对薄壁铸件充型能力的影响要大于厚壁铸件;铸件孔隙率随浇注温度的提高先降低后升高,随着充气流量、充气压力、真空度的增大而降低,而密度则随各工艺参数的增大而增大。真空低压消失模壳型优化的工艺参数:浇注温度为720~750℃,充气流量为12~19m3/h,真空度为-0.03~-0.04MPa,充气压力为0.03~0.04MPa。     

铝镁合金消失模铸造技术研究及应用新进展

阐述了铝镁合金消失模铸造技术的现状,重点介绍了铝镁合金消失模铸造在浇注充型、振动凝固、压力凝固、壳型铸造等技术研究方面的新进展。作者认为,消失模铸造铝镁合金,必须重点解决针孔、缩松等缺陷,提高液态合金的充型能力和铸件的力学性能。     

不同慢压射速度条件下AZ91D镁合金的真空辅助压铸

对不同慢压射速度条件下真空辅助对AZ91D镁合金压铸件组织及力学性能的影响进行了评估。在联合有自行改进的TOYO真空系统的TOYO BD-350V5型冷室压铸机上制备片状AZ91D镁合金压铸件。研究发现,充型时型腔真空压力随着慢压射速度的升高呈现3次方增长,导致真空辅助对压铸件中气孔的降低能力随着慢压射速度的降低而下降。常规和真空压铸件中压室预结晶组织（ESC）含量随着慢压射速度的变化趋势相似。在较低慢压射速度时,真空压铸件拉伸性能受ESC含量的影响很大,随着慢压射速度的升高,真空压铸件中气孔含量的影响将变得显著。     

基于消失模铸造的AZ91D镁合金振动改性研究

研究了机械振动处理技术对AZ91D镁合金在消失模铸造条件下组织形貌以及力学性能的影响，并探讨了振动细化机理。结果表明：机械振动能显著地细化AZ91D合金的铸态组织，改善其力学性能，提高其抗拉强度，当激振力为1．5kN时，合金抗拉强度最高，而当激振力进一步增加时，由于组织中出现微观缩松，强度有所降低。     

消失模铸造传质过程与铸件品质控制

消失模铸造是1 种有利于环保的近净成形铸造方法，在消失模工艺的浇注过程中，模样分解为液态或气态产物。为了生产合格的铸件，须选用具有合适透气性和液态产物浸润能力的涂料，以控制分解产物的传质过程。说明设计在高温下测试涂料透气性的仪器是必要的。     

Microstructure and mechanical properties of magnesium alloy prepared by lost foam casting

The microstructure and mechanical properties of AZ91 alloy prepared by lost foam casting(LFC) and various heat treatments have been investigated. The microstructure of the AZ91 alloy via LFC consists of dominant α-Mg and β-Mg17Al12 as well as a new phase Al32 Mn25 with size of about 5-50μm, which has not been detected in AZ91 alloy prepared by other casting processes. The tests demonstrate that the as-cast mechanical properties are higher than those of sand gravity casting because of chilling and cushioning effect of foam pattern during the mould filling. The solution kinetics and the aging processes at different temperatures were also investigated by hardness and electrical resistivity measurements. The kinetics of aging are faster at the high temperature due to enhanced diffusion of atoms in the matrix, so the hardness peak at 380℃ occurs after 10 h; while at the lower aging temperature(150℃), the peak is not reached in the time(24 h) considered.     

Semi-solid slurry of AZ91 magnesium alloy prepared by electromagnetic stirring near liquidus temperature

An electromagnetic stirring process near liquidus temperature was designed and demonstrated experimentally to produce semi-solid slurry of AZ91 magnesium alloy, in order to avoid not only contamination from mechanical stirring but also the inflammation of Mg alloy melt at elevated temperature. AZ91 alloy feedstock was isothermally heat treated at 600-610 ℃ for 20 min, and then stirred by electromagnetic field. Globular primary particle characteristic was observed optically in the castings. Mechanical properties were also studied.     

镁合金消失模铸造压力凝固工艺研究

利用消失模铸造压力凝固技术增强AZ91D镁合金补缩能力,对消失模铸造压力凝固中的加压过程和铸件表面凹陷进行了分析计算,并进行了温度场模拟。结果表明:开始加压时的金属液温度应高于590℃,加压时间应控制在250s内。消失模铸造压力凝固的试样热节处表面易产生凹陷,凹陷量与壁厚成正比。为防止铸件表面产生凹陷,改进了浇注系统,增加了补缩冒口,实现顺序凝固,使凹陷转移至最后凝固的浇注系统和冒口部位,并将该工艺应用于复杂缸盖零件的成形。